Bouw van een preklinisch Multimodaliteit Phantom Met Tissue-nabootsende Materialen voor Kwaliteitszorg in tumorgrootte Meting
July 29th, 2013
Dit document beschrijft de interne procedures van de aanleg van een preklinisch multimodaliteit fantoom gemaakt van weefsel-nabootsen (TM) materialen voor de kwaliteitsborging (QA) van tumorgrootte meting in dierlijke beeldvormende modaliteiten zoals echografie (US), computertomografie (CT) en magnetische resonance imaging (MRI).
Het algemene doel van deze procedure is om een multimodaliteit kwaliteitsborgingsfantoom te construeren voor nauwkeurige tumorgroottemeting. Maak eerst het testobjectweefsel nabootsend materiaal en giet de testobjecten met siliconenmalen. Monteer de testobjecten in een halfcilindrische container en hecht er dunne niet-geleidende aluminium aan vast.
Maak vervolgens het achtergrondweefsel nabootsend materiaal en giet het in de container. Verzegeld de fantoom nu stevig en draai het in een rotator. Dit resulteert in een multimodaliteitfantoom met potentie om tumoren nauwkeurig te simuleren. Technische informatie over de constructie van de multimodaliteit qa.
Fantoom is beperkt. Constructie is uitdagend om te leren vanwege de hoge nauwkeurigheid die vereist is in de grootte van tumor stimulerende testobjecten. Deze video toont de belangrijke stappen in de constructie van de fantoom.
Voeg eerst 20 milliliter commerciële volle melk toe aan een beker. Laat vervolgens de melk door een 20 micrometer filter gaan, en dan door een 10 micrometer maasfilter. Los vervolgens 0,02 gram thi Marisol op in 10 milliliter van de melk en roer het langzaam.
Nu de melk oplossing met behulp van een huisstofzuiger degasseren gedurende 30 seconden op kamertemperatuur. Los vervolgens 0,6 gram droge aros op in 10 milliliter gedeïoniseerd water op kamertemperatuur, en roer langzaam. Voeg vervolgens 0,79 milliliter van één propanol toe.
Na het desing van de ARO-oplossing, verwarm het in een 95 graden Celsius waterbad tot de agro-oplossing helder is. Verwarm ondertussen de gecondenseerde melk in een 55 graden Celsius waterbad. Wanneer de ARO-oplossing helder lijkt, brengt u de gesmolten ARO-oplossing over naar het 55 graden Celsius waterbad.
Eenmaal geëquilibreerd tot 55 graden Celsius, combineert u vijf milliliter Agarro-oplossing met vijf milliliter gecondenseerde melk en roert u het mengsel langzaam. Voeg vervolgens 1,7 milligram EDTA en één milligram koperchloride toe aan het agros melkmengsel en roer het homogeen op de siliconen mal zonder een millimeter gaten. Bevestig een nylon draad langs het midden van de sferen en lijm het aan beide uiteinden van de mal.
Gebruik een zachte borstel om siliconenvet aan te brengen op het oppervlak van twee mallen en assembleer twee mallen met behulp van uitlijningsstangen en rubberen banden. Injecteer nu langzaam het testobjectweefsel nabootsend materiaal door de een millimeter gaten van de siliconen mal, met behulp van een 22 gauge naald van een spuit om luchtbellen te vermijden. Bewaar de mallen vervolgens ongeveer 30 minuten in de koelkast totdat het testobject is gestold.
Ontlaad vervolgens de testobjecten uit de mal en leid de nylon draad door de een millimeter gaten aan één zijde van de cilindrische container. Herhaal dit voor de andere kant. Monteer vervolgens de testobjecten in de container met behulp van scotch weld DP 100 en hecht dunne niet-geleidende aluminium vast aan de acryl container.
Blokkeer de een millimeter gaten in de acryl container met behulp van dezelfde lijm om het achtergrondweefsel nabootsend materiaal voor te bereiden. Filter commerciële melk zoals eerder en los vervolgens 0,2 gram thy Marisol op in 100 milliliter van de gefilterde melk en roer het volgende. Degas de melk oplossing gedurende 30 seconden op kamertemperatuur. Los vervolgens twee gram droge aros op in 100 milliliter gedeïoniseerd water bij 7,9 milliliter van één propanol en één gram bariumsulfaat.
Roer vervolgens langzaam na het degasseren van de ARO-oplossing. Verwarm het in een 95 graden Celsius waterbad tot de ARO-oplossing helder is. Verwarm ondertussen de gecondenseerde melk in een 55 graden Celsius waterbad.
Breng de gesmolten agro-oplossing over naar het 55 graden Celsius waterbad. Eenmaal geëquilibreerd tot 55 graden Celsius, combineert u 50 milliliter ARO-oplossing met 50 milliliter gecondenseerde melk. Roer het mengsel langzaam.
Voeg vervolgens 103 milligram EDTA en 60 milligram koperchloride toe aan het aros-mengsel, gevolgd door voldoende roeren. Voeg 0,1 gram glaskralen toe en roer het. Giet vervolgens het mengsel langzaam door de zes millimeter gat van de container.
Na het verwijderen van eventuele luchtbellen, lijmt u het zes millimeter gat vast met scotch weld DP 100. Draai de fantoom eenmaal geassembleerd gedurende vier tot vijf uur op twee RPM in de rotator. Bij kamertemperatuur verwijdert u de nylon draad nadat de weefsel nabootsende materialen in de fantoom volledig zijn uitgehard.
De fantoom wordt nu gescand in preklinische echografie, CT en MRI en er worden afbeeldingen verkregen in drie modaliteiten. Hier zijn testobjecten met verschillende diameters die zijn gegoten met behulp van siliconen mallen. Er zijn geen luchtbellen in enige testobjecten.
Deze preklinische multimodaliteitfantoom heeft vijf tumor simulerende testobjecten. De grootte is klein genoeg om in alle preklinische beeldvormingsmodaliteiten te passen. Hier zijn echografie, CT en MR beelden.
Het contrast tussen testobjecten en achtergrond is voldoende om testobjecten te onderscheiden en hun grootte in alle drie de modaliteiten te meten. Er worden geen ernstige artefacten waargenomen in enige afbeeldingen, behalve kleine reverberaties in de echografiebeelden. Na het bekijken van deze video, zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u een multimodaliteit qa-fantoom voor echografie CT en MRI kunt construeren. Ik geloof dat er verschillende manieren zijn om een fantoom met nauwkeurigheid te construeren.
Ik heb een benadering gedemonstreerd die kan worden aangepast om een fantoom te bouwen voor andere onderzoeksdoeleinden.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Overzicht
Dit document beschrijft de constructie van een preklinisch multimodaliteitfantoom gemaakt van weefsel-imiterende materialen voor kwaliteitsborging van tumorgroottemeting in beeldvormingsmodaliteiten. Het fantoom is ontworpen om de nauwkeurigheid te verbeteren in echografie, computertomografie en magnetische resonantie beeldvorming.
Belangrijke studiecomponenten
Wetenschapsgebied
- Neurowetenschappen
- Biomedische Techniek
- Beeldvormingstechnieken
Achtergrond
- Kwaliteitsborging bij beeldvorming is cruciaal voor nauwkeurige tumorbeoordeling.
- Weefsel-imiterende materialen zijn essentieel voor het maken van realistische fantomen.
- Multimodale beeldvorming omvat verschillende technieken zoals US, CT en MRI.
- Fantomen helpen bij het valideren van beeldvormingssystemen en protocollen.
Doel van de studie
- Om een multimodale kwaliteitsborgingsfantoom te construeren.
- Om nauwkeurige tumorgroottemeting te garanderen over verschillende beeldvormingsmodaliteiten.
- Om een betrouwbaar hulpmiddel te bieden voor preklinische beeldvormingsstudies.
Gebruikte methoden
- Bereiding van weefsel-imiterend materiaal met behulp van siliconenvormen.
- Monteren van testobjecten in een half cilindrische container.
- Bevestigen van dunne niet-geleidend aluminium aan de testobjecten.
- Verzegelden en draaien van het fantoom om uniformiteit te garanderen.
Belangrijkste resultaten
- Het geconstrueerde fantoom simuleert nauwkeurig tumoren.
- Het is geschikt voor kwaliteitsborging in meerdere beeldvormingsmodaliteiten.
- De methodologie maakt reproduceerbare fantoomproductie mogelijk.
- Het fantoom kan de betrouwbaarheid van tumormetingen verbeteren.
Conclusies
- Het multimodale fantoom is een waardevol hulpmiddel voor beeldvormingsonderzoek.
- Het verbetert de nauwkeurigheid van tumorgroottemetingen.
- Deze aanpak kan worden aangepast voor verschillende beeldvormingstechnologieën.
Veelgestelde vragen
Executive Industry Relevance
Standardized, reproducible tumor size measurement is critical for preclinical imaging studies supporting oncology drug development. The construction of a multimodality phantom using tissue-mimicking materials enables robust quality assurance across ultrasound, CT, and MRI platforms, directly addressing regulatory and translational demands for imaging biomarker reliability. This capability strengthens predictive confidence at key decision points in the discovery and preclinical pipeline.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables rigorous validation of imaging-based tumor measurement protocols for preclinical models.
- Supports mechanistic de-risking by ensuring imaging outputs reflect true biological changes.
- Facilitates cross-platform comparability, enhancing target confidence in early studies.
Screening & Assay Development
- Provides a standardized reference for calibrating imaging assays used in compound screening.
- Improves reproducibility and quantitative accuracy of tumor size readouts across modalities.
- Enables scalable assay development by supporting consistent QA procedures.
Translational & Preclinical Research
- Aligns preclinical imaging outputs with clinical criteria such as RECIST and WHO standards.
- Ensures continuity of imaging biomarkers from discovery through preclinical validation.
- Reduces translational risk by supporting harmonized measurement practices across sites.
Pipeline & Workflow Integration
This multimodality phantom integrates into the preclinical imaging workflow, bridging early discovery, lead identification, and translational research phases.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing by providing validated imaging benchmarks for tumor response.
- Screening: Delivers assay-ready, reproducible standards for imaging-based compound evaluation.
- Analytics: Enables quantitative comparison of tumor measurements across imaging platforms and studies.
- Translational Research: Facilitates alignment with clinical imaging endpoints, supporting biomarker continuity.
- Enterprise Reuse: Offers a reusable QA tool adaptable to evolving imaging technologies and protocols.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces measurement variability in tumor assessment.
- Operational Value: Standardizes imaging QA, improving reproducibility and scalability across studies.
- Strategic Value: Enables informed go/no-go decisions by ensuring reliable imaging data for portfolio advancement.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization by minimizing late-stage imaging uncertainties.
Implementation Considerations
- Requires expertise in tissue-mimicking material preparation and phantom construction.
- Needs access to preclinical imaging platforms (US, CT, MRI) and QA infrastructure.
- Demands cross-team standardization of imaging protocols and measurement criteria.
- Adaptable to various tumor models and imaging system specifications.
- Precision in test object fabrication is essential to maintain measurement accuracy.
